Macrophage–Tip EC Crosstalk in Proliferative Diabetic Retinopathy: An HLA-DRA/RNF130–TP53INP1 Axis
यह अध्ययन मल्टी-ओमिक्स विश्लेषणों और कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग को एकीकृत करके प्रोलिफरेटिव डायबिटिक रेटिनोपैथी में मैक्रोफेज-टिप एंडोथेलियल सेल क्रॉसटॉक को नियंत्रित करने वाले एक HLA-DRA/RNF130–TP53INP1 अक्ष का प्रस्ताव करता है, जिसमें ओरासिलिन (Oracillin) को प्रीक्लिनिकल सत्यापन के लिए एक आशाजनक मल्टी-टारगेट चिकित्सीय उम्मीदवार के रूप में पहचाना गया है।
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मानव आँख के नाजुक परिदृश्य में, रक्त वाहिकाओं का एक नेटवर्क रेटिना तक ऑक्सीजन और पोषक तत्व पहुँचाता है, जो आँख के पिछले हिस्से में स्थित प्रकाश-संवेदनशील ऊतक है जो हमें देखने में सक्षम बनाता है। जब मधुमेह इन वाहिकाओं को नुकसान पहुँचाता है, तो आँख रक्त प्रवाह को बहाल करने के एक हताश प्रयास में नई वाहिकाएं उगाने की कोशिश करके प्रतिक्रिया करती है। हालाँकि, प्रोलिफेरेटिव डायबिटिक रेटिनोपैथी नामक बीमारी के एक गंभीर रूप में, यह मरम्मत तंत्र गलत हो जाता है। स्वस्थ, व्यवस्थित वाहिकाएं बनाने के बजाय, आँख नाजुक, अराजक नई रक्त वाहिकाएं उत्पन्न करती है जो घने, निशान जैसे ऊतकों (स्कार टिश्यू) के साथ आती हैं। असामान्य विकास और स्कारिंग का यह संयोजन आँख के अंदर रक्तस्राव और रेटिना के आँख के पिछले हिस्से से अलग होने का कारण बन सकता है, जिससे अंधापन हो सकता है। जबकि डॉक्टर वर्तमान में उन संकेतों को रोकने के लिए इंजेक्शन का उपयोग करते हैं जो रक्त वाहिकाओं को बढ़ने के लिए कहते हैं, यह उपचार अक्सर स्कारिंग को रोकने में विफल रहता है, जिससे मरीजों के सामने दृष्टि हानि और बार-बार होने वाली चिकित्सा प्रक्रियाओं के बीच एक कठिन विकल्प खड़ा हो जाता है। पहेली का गायब हिस्सा यह समझना रहा है कि प्रतिरक्षा प्रणाली (इम्यून सिस्टम) और रक्त वाहिकाएं इस विशिष्ट नए वाहिकाओं और स्कार टिश्यू के मिश्रण को बनाने के लिए एक-दूसरे से कैसे बात करती हैं।
जिनान यूनिवर्सिटी के एक शोधकर्ता और चीन के जियांगमेन के एक अस्पताल ने इस बातचीत को डिकोड करने का बीड़ा उठाया। उन्होंने दो विशिष्ट कोशिका समूहों पर ध्यान केंद्रित किया जो इस असामान्य विकास के अग्रिम किनारे पर मिलते हैं: मैक्रोफेज, जो शरीर में गश्त लगाने वाले और रासायनिक संकेत छोड़ने वाले प्रतिरक्षा सेल हैं, और टिप एंडोथेलियल कोशिकाएं, जो नई रक्त वाहिकाओं के विशेष नेता हैं, जो स्काउट्स की तरह आगे बढ़ते हुए उनका मार्गदर्शन करती हैं। शोधकर्ता यह पता लगाना चाहता था कि इन कोशिकाओं में कौन से विशिष्ट जीन स्कार टिश्यू के निर्माण को संचालित करते हैं और क्या वे इसे रोकने का कोई तरीका खोज सकते हैं। हजारों रोगियों के डेटा को उन्नत कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ जोड़कर, उन्होंने एक विस्तृत मानचित्र बनाया कि ये दो प्रकार की कोशिकाएं एक-दूसरे को कैसे प्रभावित करती हैं।
अध्ययन की शुरुआत बीमारी वाले रोगियों के विशाल आनुवंशिक डेटा को छानकर सबसे संभावित दोषियों की पहचान करने से हुई। एक ऐसी विधि का उपयोग करके जो कारण और प्रभाव निर्धारित करने के लिए आनुवंशिक विविधताओं को प्राकृतिक प्रयोगों के रूप में मानती है, शोधकर्ता ने हजारों संभावित जीनों को एक छोटे, महत्वपूर्ण समूह तक सीमित कर दिया। उन्होंने पाया कि तीन विशिष्ट जीन बीमारी की स्थिति में लगातार सक्रिय थे। दो जीन, HLA-DRA और RNF130, मैक्रोफेज में सक्रिय पाए गए, जबकि तीसरा जीन, TP53INP1, टिप एंडोथेलियल कोशिकाओं में सक्रिय था। इसने एक सीधा संचार मार्ग सुझाया: प्रतिरक्षा कोशिकाएं रक्त वाहिका नेताओं को निर्देश भेज रही थीं, और ये तीन जीन उस आदान-प्रदान के प्रमुख खिलाड़ी थे।
यह समझने के लिए कि ये जीन वास्तव में क्या कर रहे हैं, शोधकर्ता ने यह सिम्युलेट करने के लिए एक शक्तिशाली कंप्यूटर टूल का उपयोग किया कि यदि वे इन जीनों को चालू या बंद कर दें तो क्या होगा। जब उन्होंने मैक्रोफेज में दो जीनों को बंद करने का सिमुलेशन किया, तो प्रतिरक्षा कोशिकाओं ने अपनी पहचान खो दी और पूरी तरह से एक अलग प्रकार की कोशिका की तरह व्यवहार करने लगीं। इससे संकेत मिला कि ये जीन मैक्रोफेजों को उनके उचित रूप में बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। इसके विपरीत, जब उन्होंने इन जीनों को चालू करने का सिमुलेशन किया, तो मैक्रोफेज अत्यधिक सक्रिय हो गए और रासायनिक संकेतों की बाढ़ छोड़ दी। उन्होंने पहचाना गया सबसे महत्वपूर्ण संकेतों में से एक अणु था जिसे NAMPT कहा जाता है। शोधकर्ता ने पाया कि यह अणु एक सेतु (ब्रिज) के रूप में कार्य करता है, जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को रक्त वाहिका कोशिकाओं से जोड़ता है। यह टिप एंडोथेलियल कोशिकाओं पर रिसेप्टर्स से जुड़ता है, उन्हें अपने आसपास के संरचनात्मक ढांचे को पुनर्गठित करने के लिए कहता है, जो कि उस प्रक्रिया की ओर ले जाता है जिससे समस्याग्रस्त स्कार टिश्यू का निर्माण होता है।
शोधकर्ता ने इस हानिकारक बातचीत को बाधित करने का तरीका खोजा। उन्होंने हजारों मौजूदा दवाओं की जांच करने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग किया कि क्या कोई भी उनके द्वारा पहचाने गए तीन प्रमुख जीनों से जुड़ सकता है। उन्हें एक आशाजनक उम्मीदवार मिला: ओरासिलिन (Oracillin) नामक एक दवा, जो पहले से ही एंटीबायोटिक के रूप में उपयोग के लिए खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) द्वारा स्वीकृत है। कंप्यूटर मॉडल ने दिखाया कि ओरासिलिन तीनों लक्षित जीनों की संरचनाओं में अच्छी तरह फिट बैठता है, जिससे पता चलता है कि यह प्रतिरक्षा कोशिकाओं से संकेतों को रोक सकता है और रक्त वाहिका कोशिकाओं को स्कार टिश्यू बनाने से रोक सकता है। शोधकर्ता ने उल्लेख किया कि हालांकि इस दवा का उपयोग वर्तमान में बैक्टीरिया से लड़ने के लिए किया जाता है, इसकी रासायनिक संरचना इसे नई, अनपरीक्षित दवाओं की आवश्यकता के बिना आँख में प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत करने की अनुमति दे सकती है।
अध्ययन इस निष्कर्ष पर पहुँचता है कि यह मॉडल कैसे रोग आगे बढ़ता है: मैक्रोफेज, जो HLA-DRA और RNF130 द्वारा संचालित होते हैं, NAMPT जैसे संकेत छोड़ते हैं जो टिप एंडोथेलियल कोशिकाओं को TP53INP1 जीन के माध्यम से अपने वातावरण को पुनर्गठित करने का निर्देश देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप रेशेदार झिल्लियाँ (फाइब्रस मेम्ब्रेन) बनती हैं जो अंधापन पैदा करती हैं। हालांकि ये निष्कर्ष वर्तमान में कंप्यूटर सिमुलेशन और आनुवंशिक डेटा विश्लेषण पर आधारित हैं, वे भविष्य के प्रयोगों के लिए एक ठोस रोडमैप प्रदान करते हैं। शोधकर्ता का सुझाव है कि अगला कदम इस सिद्धांत को जीवित कोशिकाओं और पशु मॉडलों में परीक्षण करना है ताकि यह देखा जा सके कि क्या इस विशिष्ट मार्ग को अवरुद्ध करने से स्कार टिश्यू के गठन को रोका जा सकता है। यदि सफल रहे, तो यह दृष्टिकोण बीमारी के इलाज का एक नया तरीका प्रदान कर सकता है जो केवल रक्त वाहिका वृद्धि के बजाय स्कारिंग के मूल कारण को लक्षित करता है, जिससे संभावित रूप से मधुमेह वाले लाखों लोगों की दृष्टि बचाई जा सकती है।
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